(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタに装着する作業機により散布される内容物の残量を警告する残量警告システムにおいて、
警告装置と、当該警告装置と通信可能なセンサとを有し、
前記センサは、静電容量センサであって、前記作業機の散布する内容物を収納する容器の非金属部分の外側側面から装着し、当該静電容量センサが前記容器の外側から感知する静電容量の変化により前記容器内の内容物を感知しなくなった場合、前記警告装置で警告することを特徴とする残量警告システム。
【請求項２】
請求項１に記載の残量警告システムにおいて、
前記静電容量センサは、前記容器の外側側面にそって上下方向にスライドさせて位置調整できる取付金具を介して装着されていることを特徴とする残量警告システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の残量警告システムにおいて、
前記静電容量センサと、前記警告装置は、トラクタと作業機の間に有する第１コネクタと、前記静電容量センサ近傍に有する第２コネクタとを介して、ハーネスで接続されていることを特徴とする残量警告システム。
【請求項４】
請求項３に記載の残量警告システムにおいて、
前記第１コネクタと前記警告装置の間は警告装置ハーネスにより接続され、前記警告装置ハーネスには、前記トラクタのバッテリに接続可能なコネクタを有することを特徴とする残量警告システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の残量警告システムにおいて、
前記警告装置は、音と、光の少なくともいずれか一方で警告することを特徴とする残量警告システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、残量警告システムに関し、特に、トラクタに装着する作業機により散布する内容物の残量を的確に警告し、かつ、汎用性の高い残量警告システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、トラクタの後部に装着する作業機により肥料や薬剤などを散布する場合、散布する内容物の残量は作業機に有する目視用窓等をとおして、目視によりトラクタの運転者が確認する。
【０００３】
一方、特許文献１には、農作業車における施肥装置において、肥料の残量を施肥タンク内のフロートが一定の位置まで下がったとき警告する発明が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、太陽電池からなる残量検出センサをホッパーに取付け、ホッパーの上部に取付けた、同じく太陽電池からなる基準センサとの間の起電力差を検出することにより、収納物により遮光されているか否かで肥料の残量を測定する残量検出装置が記載されている。
【特許文献１】実開平３−９９９１７号公報
【特許文献２】特開昭６３−３３２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内容物を目視で確認する場合は、トラクタを運転する作業者は、後方の作業機側を確認しなければならず、安全性が低く、また、いつの間にか肥料がなくなり、気づかずにそのまま作業を続けてしまう場合がある。さらに、目視窓等で内容物の残量を確認する場合、窓に付着したほこりや土、窓にできた傷などにより、その確認が明確にできないこともある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の発明では、施肥タンク内のフロートをタンクの形状ごとに設計する必要があり、また、検出量等の設定の変更も容易でない。
【０００７】
また、特許文献２に記載の発明では、少なくとも２つのセンサを必要とし、その配線取り付け等をしなければならない。さらに、残量検出センサは、ホッパー側からの光以外の光を通すと不正確になるので、その取付け、特に曲面への取付けは容易でない。さらに、光を通すか通さないかであるので、晴れている日や、曇りの日、夕方、早朝、日の差し方、内容物の光の通り具合、ホッパーの光の通り具合などにより、その制御をしなければならず、起電力差から正確な残量を検出するのはかなり大変であることが予想される。さらに、ホッパーは遮光性のものは使用できない。
【０００８】
上記課題に鑑みて、本発明は、トラクタに装着する作業機により散布する内容物の残量を的確に警告し、かつ、汎用性の高い残量警告システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の残量警告システムは、トラクタに装着する作業機により散布される内容物の残量を警告する残量警告システムにおいて、警告装置と、当該警告装置と通信可能なセンサとを有し、前記センサは、静電容量センサであって、前記作業機の散布する内容物を収納する容器の非金属部分の外側側面から装着し、当該静電容量センサが前記容器の外側から感知する静電容量の変化により前記容器内の内容物を感知しなくなった場合、前記警告装置で警告することを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明の残量警告システムは、前記静電容量センサは、前記容器の外側側面にそって上下方向にスライドさせて位置調整できる取付金具を介して装着されていることを特徴とする。さらに本発明の残量警告システムは、前記静電容量センサと、前記警告装置は、トラクタと作業機の間に有する第１コネクタと、前記静電容量センサ近傍に有する第２コネクタとを介して、ハーネスで接続されていることを特徴とする。さらに本発明の残量警告システムは、前記第１コネクタと前記警告装置の間は警告装置ハーネスにより接続され、前記警告装置ハーネスには、前記トラクタのバッテリに接続可能なコネクタを有することを特徴とする。さらに本発明の残量警告システムは、前記警告装置は、音と、光の少なくともいずれか一方で警告することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、残量警告システムにおいて、トラクタに装着する作業機により散布する内容物の残量を的確に警告し、かつ、汎用性の高いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の残量警告システムの一実施形態を示す配線図である。トラクタ１の後部に作業機６が装着されている。この作業機６は、トラクタからのＰＴＯやその他の動力を基にして、作業機６が有する容器の内容物を圃場に散布する作業機である。散布するものは、例えば、肥料、種子、石灰、土壌改良剤など作業の必要に応じ様々なものがある。トラクタ１には、トラクタを運転するための運転席２があり、トラクタ１のバッテリとしてバッテリ３が備え付けられている。なお、トラクタ１に装着されている作業機であれば、トラクタ１の後部に限らず、トラクタ１の前部、側部等に装着される作業機でも、本発明は実現可能である。
【００１４】
残量警告システム７は、警告装置１０と、センサ２０とが必要な構成である。これらの間に中間ハーネス１７が接続されている。警告装置１０は、作業機６に設けることも十分可能であるが、トラクタの運転者がトラクタの運転をしながら気づくことを考えれば運転席２の近傍に設けることが好ましい。さらには、運転席２の前方に設ければ、光による警告も後ろを振り向かずに気づくことができる。
【００１５】
警告装置１０には、外部出力用として、ＬＥＤ用端子１１と、ブザー用端子１２を有し、さらに、警告装置ハーネス１３を有している。警告装置ハーネス１３は、第１コネクタ（警告装置側）１５と連結しており、第１コネクタ（中間ハーネス側）１６と接続される。この第１コネクタ１５、１６は、トラクタ１に有するハーネス通し孔のグロメット５の近傍でトラクタ１より外側に配置されている。さらに、警告装置ハーネス１３の途中からはバッテリ用コネクタ１４へ分岐しており、このバッテリ用コネクタ１４は、バッテリ３のバッテリ側コネクタ４と接続できるようになっており、トラクタのバッテリ３から、警告装置１０や、センサ２０の電源をとれるようになっている。
【００１６】
警告装置１０の警報は、光と音による警報が挙げられる。光による警報は、ＬＥＤによる警報や、内側にランプをいれ外面に文字で「残量少」とした警報等様々なものが考えられる。また、音による警報もブザー音や、音声によるもの等様々なもとのが考えられる。これらの方法を実現するために、警告装置１０には、必要に応じてＬＥＤやスピーカなどの必要な要素が組み込まれている。
【００１７】
センサ２０には、センサハーネス２１と、その先端に第２コネクタ（センサ側）２２が連結されている。第２コネクタ（センサ側）２２はセンサ２０の近傍に設けられている。そして、センサ２０は、作業機６が有する容器の外側側面の非金属部分に取付けられている。センサ２０の詳細について以下に述べる。
【００１８】
センサ２０は、静電容量センサである。静電容量センサは、センサ前面の測定距離範囲内（例えば、０〜１０ｍｍや０〜２０ｍｍ）にある静電容量を調べることができるセンサである。誘電率は物質によって異なるため、測定範囲内にある物質の違いによって測定される静電容量は異なることとなる。静電容量センサを容器の外から設置した場合、容器の静電容量も含まれるが、内容物が測定範囲にあるかないかで、静電容量が異なるため、測定範囲において内容物がある場合とない場合の間でセンサのＯＮ、ＯＦＦを設定しておけば、内容物がセンサの測定範囲内にあるかないかを知ることができる。そして、誘電率を考えると設置する容器の部分は非金属部分が好ましく、樹脂部に適用することができる。
【００１９】
センサ２０が、内容物を感知しなくなった場合、警告装置１０に信号を通信するようにして、警告装置１０で運転者に警告すれば、運転者は、センサ２０が設置した高さには内容物がないことを知ることができる。
【００２０】
センサ２０の設置する高さは、内容物がなくなりかけて、トラクタの運転者に警告するのにふさわしい高さが好ましい。例えば内容物が残り５分の１から５分の２の間、さらに好ましくは３分の１の量になる高さ等である。内容物がなくなる、ぎりぎりの高さ（例えば残り５分の１以下）であると運転者が気づくのが遅れて内容物を散布しないままトラクタを進めてしまうことになる。また、内容物が十分に残っている量（例えば残り５分の２以上）であると、内容物を補充する回数が増えて効率的でなくなってしまうことになる。  
【００２１】
また、センサ２０を複数個、それぞれ複数の高さに設置し、段階的に警告装置１０に知らせることも可能である。例えば、段階に応じて警告装置１０のＬＥＤの色や発光量を変えて警報する場合や、最初は光だけで、次は、音も含める、もしくは音の量を変えていくなどの方法である。この場合のセンサ２０の設置高さは、その警告内容に応じて任意に設定される。
【００２２】
中間ハーネス１７は、第１コネクタ（中間ハーネス側）１６と、第２コネクタ（中間ハーネス側）１８を有し、これらは、第１コネクタ（警告装置側）１５と、第２コネクタ（センサ側）２２とそれぞれ接続される。第１コネクタ１５、１６は、トラクタのグロメット５の外側に配置され、トラクタ１から作業機６をはずすときに当該接続をはずせば、配線も分離される。また、作業機６側のハーネスが断線等の不良となったとき、ハーネスのみの部品交換をすることができる。一方、第２コネクタ１８、２２は、センサ２０のみ故障したときセンサ２０の部品交換が可能となる。
【００２３】
残量警告システム７の電源は、図１においては、バッテリ３により供給される。バッテリ３は、トラクタ１のバッテリであり、バッテリ用コネクタ１４は日農工規格のコネクタであることが好ましい。また、バッテリがない場合でも対応できるよう、警告装置１０に乾電池を搭載しておくことも可能である。さらに、太陽電池と接続することも考えられる。  
【００２４】
以下に、センサ２０の取り付けについて具体例を述べる。
【実施例１】
【００２５】
図２は、実施例１の散布機の側面図である。図３は、実施例１の散布機のトラクタ側からみた正面図である。実施例１の散布機はトラクタの後部に装着されて、容器３０内の内容物を、アジテータ３１を回転させながらシャッター３２から落下させるものである。アジテータ３１の回転は、トラクタ１のＰＴＯや別に設けられたモータなどを動力源としている。シャッター３２は、当該散布機の横方向（図３の横方向）に一定間隔で、孔が開いており、ここから、圃場へ内容物を散布することが可能となる。
【００２６】
散布する内容物は、石灰や化学肥料、土壌改良剤などである。そして、容器３０は耐食性を考えて、ステンレス等が使用される。容器３０の形状は図に示されるように三角柱を横に倒し、一辺が下側になる形状である。容器３０には、目視用窓３４が備えられており、目視用窓３４の材質は透明の樹脂である。つまり、目視用窓３４の部分は非金属部となっている。この部分に、適した高さにセンサ２０を取付けることにより、警告装置１０での警告が可能となる。
【００２７】
次に、センサ２０の取付部の具体例を示す。
【００２８】
図４は、センサ取付部の具体例を示す正面図である。図５は、図４のセンサ取付部の要部断面図である。図６は、センサ取付板４０とセンサ２０を示す正面図である。目視用窓３４の外側にセンサ取付板４０を取付け、そこにセンサ２０を取付けることで、センサ２０の高さ調整が可能なセンサ取付部となっている。センサ２０は、センサ前面部２３から目視用窓３４を通し容器３０内部の静電容量を感知することができる。なお、図５において、上側が容器内部、下側が外側となる。
【００２９】
センサ取付板４０は、四隅に、取付孔４１を有し、中央上下方向に長方形の開口部４３を有する。この開口部は、センサ２０のセンサ前面部２３より広い幅であり、センサ２０が上下方向に移動できる範囲に開口している。一方、スライドミゾ４２は、開口部４３の両脇に上下方向に設けてあり、センサ取付孔４９と当該スライドミゾ４２に、ビス４８を通すことでセンサ取付板４０とセンサ２０が固定される。スライドミゾ４２の上下方向の長さは、センサ２０が上下方向に移動できる範囲に設定される。これにより、ビス４８を緩めるだけで、センサ２０の上下方向の移動を楽に行うことができ、ビス４８を締めることでセンサ２０を固定できるので、高さの調節が容易となる。
【００３０】
センサ２０を取付ける前は、目視用窓３４は、容器３０に対して、第２のボルト４７により６箇所固定されている状態である。これにセンサ取付板４０を、カラー４５を介して四隅を第１のボルト４６で固定することにより、今まで、目視用窓３４だけであったものに、部品の追加だけで、上下方向に設定可能にセンサ２０を取付けることができる。
【実施例２】
【００３１】
図７は、実施例２の散布機の側面図である。実施例２の散布機は、フレーム５７の有する装着部５３を介して装着部５３側にトラクタが装着され、ホッパー５０内の内容物を、散布筒５１から散布する作業機である。散布筒５１は、トラクタのＰＴＯ等からの動力により揺動しており、その遠心力により、内容物を散布筒５１の先端（図７の右側）から散布するものである。そして、ホッパー５０は、フレーム５７と結合されているホッパー固定部５４と第３のボルト５５で固定されている。
【００３２】
センサ２０の取付けは、第３のボルト５５の６箇所のうち２箇所で取付金具５６を取付け、取付金具５６に、センサ取付板４０を取付け、さらに、センサ取付板４０にセンサ２０を取付ける。センサ取付板４０と、センサ２０は、実施例１の図４〜図６で説明したものと同じものである。
【００３３】
取付金具５６には、センサ２０が上下に可動する範囲において、センサ前面部２３とホッパー５０の間に当該取付金具５６が介在しないような開口部が設けられている。これらにより、当該散布機に有するホッパー固定部５４の２箇所のボルト穴を利用して、取付金具５６を取付けるようにできるため、センサ２０を容易に取付けることができ、センサ２０を上下方向に調整可能とすることが出来る。
【実施例３】
【００３４】
図８は、実施例３の散布機の側面図である。実施例３の散布機は、実施例２の構成と基本的に同じである。そして、実施例２との違いはセンサ取付板４０の取り付けであり、それについて以下に説明する。なお、センサ取付板４０と、センサ２０は、実施例１の図４〜図６で説明したものと同じものである。
【００３５】
センサ取付板４０は、センサ取付板４０の上部と下部に、ベルト５８によって取り付けられている。センサ取付板４０の上部と下部ベルト５８は、ホッパー５０の胴回りをそれぞれ一周している。そして、上部側のベルト５８は、上部方向に分岐するベルトの先端に有する引っかけ金具５９で、ホッパー５０の上部に固定されている。これらにより、ホッパー固定部５４の形態に係らず、ベルト５８を用いることで、センサ取付板４０を所望の位置に取付けるようにでき、センサ２０を上下方向に調整可能にセンサ２０を容易に取付けることが出来る。
【００３６】
以上のように、各実施例では、１つのセンサ２０が上下に調節可能となるようセンサ取付板４０を介して取り付ける方法を示したが、センサ２０をセンサ取付板４０に複数個付ければ、いずれも調節可能となる。そして上述したように段階的に警告することが可能となる。また、高さが特定できる場合は、調節可能としない取付け板によっても取り付けることも考えられる。このように、本発明では、容器の外側から静電容量センサであるセンサ２０を取付けることにより、各種の容器に取付けられる可能性が高くなり、汎用性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の残量警告システムの一実施形態を示す配線図である。
【図２】実施例１の散布機の側面図である。
【図３】実施例１の散布機のトラクタ側からみた正面図である。
【図４】センサ取付部の具体例を示す正面図である。
【図５】図４のセンサ取付部の要部断面図である。
【図６】センサ取付板とセンサを示す正面図である。
【図７】実施例２の散布機の側面図である。
【図８】実施例３の散布機の側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    トラクタ
２    運転席
３    バッテリ
６    作業機
１０  警告装置
１４  バッテリ用コネクタ
１５  第１コネクタ（警告装置側）
１６  第１コネクタ（中間ハーネス側）
１７  中間ハーネス１７
１８  第２コネクタ（中間ハーネス側）
２０  センサ
２２  第２コネクタ（センサ側）
２３  センサ前面部
３０  容器
３４  目視用窓
４０  センサ取付板
５０  ホッパー
５４  ホッパー固定部
５６  取付金具
５８  ベルト
【図１】
0005231005.tif 000002
【図２】
0005231005.tif 000003
【図３】
0005231005.tif 000004
【図４】
0005231005.tif 000005
【図５】
0005231005.tif 000006
【図６】
0005231005.tif 000007
【図７】
0005231005.tif 000008
【図８】
0005231005.tif 000009